Номер 158, страница 27 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Масса жидкого кислорода, $m = 2,0 \text{ кг}$

Температура кристаллизации, $t = -219 \text{ °C}$

Удельная теплота плавления кислорода (из справочных таблиц), $\lambda = 1,38 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Все данные представлены в единицах, подходящих для расчетов в СИ.

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Кристаллизация — это процесс перехода вещества из жидкого агрегатного состояния в твёрдое. Этот фазовый переход происходит при постоянной температуре (температуре кристаллизации) и сопровождается выделением определённого количества теплоты.

В условии задачи указано, что температура жидкого кислорода составляет $-219 \text{ °C}$, что соответствует его температуре кристаллизации при нормальном атмосферном давлении. Следовательно, для нахождения выделившейся теплоты достаточно использовать формулу для расчёта теплоты кристаллизации:

$Q = \lambda \cdot m$

где $\text{Q}$ — количество теплоты, $\lambda$ — удельная теплота плавления (кристаллизации) вещества, $\text{m}$ — масса вещества.

Подставим числовые значения в формулу:

$Q = 1,38 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2,0 \text{ кг} = 2,76 \cdot 10^4 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж), учитывая, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$Q = 27600 \text{ Дж} = 27,6 \text{ кДж}$

Ответ: при кристаллизации жидкого кислорода выделится $27,6 \text{ кДж}$ теплоты.